本文以钢铁全流程生产过程为背景,研究了炼钢工序合同与库存计划问题。该问题的核心决策是确定客户合同如何按时间分配到不同生产单元。但为了估算上述合同分配决策后的批量生产成本,还需要同时决策批的组成及批在生产单元上加工顺序。此外,该问题不仅要考虑炼钢阶段的批量生产工艺要求,还要考虑热轧和冷轧工序对炼钢工序提出的物料供应需求及合同准时交货要求。本文针对炼钢工序合同与库存计划问题建立了数学模型,设计了求解该问题的改进差分进化算法,并以模型和算法为核心开发了相应的决策支持系统,主要研究内容包括:(1)针对合同属性和工艺特点对原始合同数据进行预处理,以实现问题规模的降维。根据炼钢工序批量生产工艺要求,热轧工序烫辊材和难轧材供料需求,冷轧各流向产品的物料需求及产品的交货期要求,以炼钢阶段批量生产成本最小为目标,建立了炼钢工序合同与库存计划的混合整数规划模型。针对该模型采用商业优化软件CPLEX对小规模的算例进行数值实验,验证了模型的正确性。(2)设计了求解炼钢工序合同与库存计划问题的改进差分进化算法。在算法的实现过程中,设计了一种离散编码机制,并结合该编码机制设计了基于指针的变异算子和带有修复的交叉算子。为了强化算法的局部搜索能力,在算法框架中引入邻域搜索策略。为改进算法的全局搜索能力和收敛速度,针对变异策略和交叉因子提出了自适应机制。基于实际生产数据,对提出的改进差分进化算法进行数值实验,结果显示所提出的算法优于基本差分计划算法和手工排产方法。(3)基于钢铁企业的实际需求,嵌入所提模型和算法,设计并开发了合同与库存计划决策支持系统,为计划员编制计划提供决策支持。系统的功能模块主要包括数据管理、静态参数维护、模型算法以及结果评价等。